Էլեկտրական մեքենայի ալյումինե խառնուրդի մարտկոցի սկուտեղի ցածր ճնշման ձուլման կաղապարի ձևավորում

Մարտկոցը էլեկտրական մեքենայի հիմնական բաղադրիչն է, և դրա կատարումը որոշում է տեխնիկական ցուցանիշները, ինչպիսիք են մարտկոցի կյանքը, էներգիայի սպառումը և էլեկտրական մեքենայի շահագործման ժամկետը: Մարտկոցի մարտկոցի սկուտեղը հիմնական բաղադրիչն է, որը կատարում է կրելու, պաշտպանելու և հովացնելու գործառույթները: Մոդուլային մարտկոցի փաթեթը դասավորված է մարտկոցի սկուտեղի մեջ՝ ամրացված մեքենայի շասսիի վրա մարտկոցի սկուտեղի միջոցով, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում: Քանի որ այն տեղադրված է մեքենայի մարմնի ներքևի մասում և աշխատանքային միջավայրը խիստ է, մարտկոցի սկուտեղը պետք է ունենա քարի հարվածը և ծակումը կանխելու գործառույթը, որպեսզի մարտկոցի մոդուլը չվնասվի: Մարտկոցի սկուտեղը էլեկտրական մեքենաների անվտանգության կարևոր մասն է: Հետևյալը ներկայացնում է էլեկտրական մեքենաների ալյումինե խառնուրդի մարտկոցների սկուտեղների ձևավորման գործընթացը և կաղապարի ձևավորումը:

Նկար 1 (ալյումինե խառնուրդ մարտկոցի սկուտեղ)
1 Գործընթացի վերլուծություն և կաղապարի ձևավորում
1.1 Ձուլման վերլուծություն
Էլեկտրական մեքենաների ալյումինե խառնուրդի մարտկոցի սկուտեղը ներկայացված է Նկար 2-ում: Ընդհանուր չափերն են 1106 մմ×1029 մմ×136 մմ, հիմնական պատի հաստությունը՝ 4 մմ, ձուլման որակը՝ մոտ 15,5 կգ, իսկ ձուլման որակը՝ մշակումից հետո՝ մոտ 12,5 կգ: Նյութը A356-T6 է, առաձգական ուժ ≥ 290 ՄՊա, զիջման ուժ ≥ 225 ՄՊա, երկարացում ≥ 6%, Բրինելի կարծրություն ≥ 75 ~ 90 HBS, անհրաժեշտ է բավարարել օդային խստությունը և IP67&IP69K պահանջները:

Նկար 2 (ալյումինե խառնուրդ մարտկոցի սկուտեղ)
1.2 Գործընթացի վերլուծություն
Ցածր ճնշման ձուլումը ձուլման հատուկ մեթոդ է ճնշման և ինքնահոս ձուլման միջև: Այն ոչ միայն ունի մետաղական կաղապարներ օգտագործելու առավելությունները երկուսի համար, այլև ունի կայուն լցոնման բնութագրեր: Ցածր ճնշման ձուլման առավելություններն ունեն ցածր արագությամբ լցոնումը ներքևից վերև, հեշտ վերահսկվող արագությունը, փոքր ազդեցությունը և հեղուկ ալյումինի շաղը, պակաս օքսիդի խարամը, հյուսվածքի բարձր խտությունը և բարձր մեխանիկական հատկությունները: Ցածր ճնշման տակ ձուլման դեպքում հեղուկ ալյումինը սահուն լցվում է, և ձուլումը ամրանում և բյուրեղանում է ճնշման տակ, և կարելի է ձեռք բերել բարձր խիտ կառուցվածքով, բարձր մեխանիկական հատկություններով և գեղեցիկ տեսք ունեցող ձուլվածք, որը հարմար է մեծ բարակ պատերով ձուլվածքների ձևավորման համար։ .
Ձուլման համար պահանջվող մեխանիկական հատկությունների համաձայն, ձուլման նյութը A356 է, որը կարող է բավարարել հաճախորդների կարիքները T6 մշակումից հետո, բայց այս նյութի հորդառատությունը, ընդհանուր առմամբ, պահանջում է կաղապարի ջերմաստիճանի ողջամիտ վերահսկողություն՝ մեծ և բարակ ձուլվածքներ արտադրելու համար:
1.3 Հորդառատ համակարգ
Հաշվի առնելով խոշոր և բարակ ձուլվածքների առանձնահատկությունները, անհրաժեշտ է նախագծել մի քանի դարպասներ: Միաժամանակ հեղուկ ալյումինի սահուն լցոնումն ապահովելու համար պատուհանի մոտ ավելացվում են լցոնման ալիքներ, որոնք պետք է հեռացվեն հետմշակման միջոցով։ Նախնական փուլում նախագծվել են հորդառատ համակարգի երկու գործընթացի սխեմաներ, և յուրաքանչյուր սխեման համեմատվել է: Ինչպես ցույց է տրված Նկար 3-ում, 1-ին սխեման կազմակերպում է 9 դարպաս և ավելացնում սնուցման ալիքները պատուհանի մոտ. 2-րդ սխեման կազմակերպում է 6 դարպասներ, որոնք թափվում են ձևավորվելիք ձուլման կողքից: CAE մոդելավորման վերլուծությունը ցույց է տրված Նկար 4-ում և Նկար 5-ում: Օգտագործեք մոդելավորման արդյունքները՝ կաղապարի կառուցվածքը օպտիմալացնելու համար, փորձեք խուսափել կաղապարի դիզայնի բացասական ազդեցությունից ձուլման որակի վրա, նվազեցնել ձուլման թերությունների հավանականությունը և կրճատել զարգացման ցիկլը: ձուլվածքների.

Նկար 3 (Ցածր ճնշման երկու գործընթացների սխեմաների համեմատություն

Նկար 4 (Ջերմաստիճանի դաշտի համեմատությունը լցոնման ընթացքում)

Նկար 5 (Կծկվող ծակոտկենության թերությունների համեմատությունը պնդացումից հետո)
Վերոհիշյալ երկու սխեմաների մոդելավորման արդյունքները ցույց են տալիս, որ խոռոչի հեղուկ ալյումինը շարժվում է դեպի վեր մոտավորապես զուգահեռաբար, ինչը համահունչ է հեղուկ ալյումինի զուգահեռ լցոնման տեսությանը, որպես ամբողջություն, և ձուլման սիմուլյացված նեղացող ծակոտկեն մասերը. լուծվում է հովացման ուժեղացման և այլ մեթոդներով:
Երկու սխեմաների առավելությունները. Դատելով հեղուկ ալյումինի ջերմաստիճանից սիմուլյացված լցման ժամանակ, սխեմայով 1-ով ձևավորված ձուլման հեռավոր ծայրի ջերմաստիճանը ավելի բարձր միատեսակություն ունի, քան 2-րդ սխեմայի ջերմաստիճանը, որը նպաստում է խոռոչի լցոնմանը: . Սխեմայով 2-ով ձևավորված ձուլվածքը չունի դարպասի մնացորդ, ինչպես 1-ին սխեմայով: Նեղացման ծակոտկենությունը ավելի լավ է, քան 1-ին սխեմայի:
Երկու սխեմաների թերությունները. Քանի որ դարպասը դասավորված է ձուլման վրա, որը պետք է ձևավորվի սխեմայով 1-ում, ձուլման վրա դարպասի մնացորդ կլինի, որը նախնական ձուլման համեմատ կավելանա մոտ 0.7ka-ով: հեղուկ ալյումինի ջերմաստիճանից 2-րդ սխեմայի մոդելավորված լցոնման դեպքում, հեղուկ ալյումինի ջերմաստիճանը հեռավոր ծայրում արդեն ցածր է, և մոդելավորումը գտնվում է կաղապարի ջերմաստիճանի իդեալական վիճակում, ուստի հեղուկ ալյումինի հոսքի հզորությունը կարող է անբավարար լինել: փաստացի վիճակը, և կառաջանա ձուլման դժվարության խնդիր:
Տարբեր գործոնների վերլուծության հետ միասին ընտրվել է 2-րդ սխեման որպես հորդառատ համակարգ: Հաշվի առնելով 2-րդ սխեմայի թերությունները, հորդառատ համակարգը և ջեռուցման համակարգը օպտիմիզացված են կաղապարի ձևավորման մեջ: Ինչպես ցույց է տրված Նկար 6-ում, ավելացվում է հորդառատ վերելակ, որն օգտակար է հեղուկ ալյումինի լցման համար և նվազեցնում կամ խուսափում է կաղապարված ձուլվածքներում թերությունների առաջացումը:

Նկար 6 (Օպտիմիզացված հորդառատ համակարգ)
1.4 Սառեցման համակարգ
Սթրես կրող մասերը և ձուլվածքների մեխանիկական կատարողականության բարձր պահանջներ ունեցող հատվածները պետք է պատշաճ կերպով սառեցվեն կամ սնվեն, որպեսզի խուսափեն նեղացող ծակոտկենությունից կամ ջերմային ճեղքումից: Ձուլման հիմնական պատի հաստությունը 4 մմ է, և ամրացման վրա կազդի բուն կաղապարի ջերմության ցրումը: Դրա կարևոր մասերի համար ստեղծվել է հովացման համակարգ, ինչպես ցույց է տրված Նկար 7-ում: Լցման ավարտից հետո ջուրը փոխանցեք սառչելու համար, և հովացման հատուկ ժամանակը պետք է ճշգրտվի հորդառատ տեղում՝ ապահովելու համար, որ ամրացման հաջորդականությունը լինի: ձևավորվում է դարպասի ծայրից մինչև դարպասի ծայրը, և դարպասը և բարձրացնողը ամրացվում են վերջում՝ սնուցման էֆեկտի հասնելու համար: Ավելի հաստ պատի հաստությամբ հատվածը ընդունում է ներդիրին ջրի սառեցման ավելացման մեթոդը: Այս մեթոդը ավելի լավ ազդեցություն է ունենում բուն ձուլման գործընթացում և կարող է խուսափել նեղացման ծակոտկենությունից:

Նկար 7 (Հովացման համակարգ)
1.5 Արտանետման համակարգ
Քանի որ ցածր ճնշման ձուլման մետաղի խոռոչը փակ է, այն չունի լավ օդի թափանցելիություն, ինչպես ավազի կաղապարները, և այն չի արտանետվում վերելակների միջոցով ընդհանուր ծանրության ձուլման մեջ, ցածր ճնշման ձուլման խոռոչի արտանետումը կազդի հեղուկի լցման գործընթացի վրա: ալյումինի և ձուլվածքների որակը: Ցածր ճնշման ձուլման կաղապարը կարող է սպառվել բացերի, արտանետվող ակոսների և արտանետվող խրոցակների միջով բաժանման մակերեսի, հրման ձողի և այլնի միջոցով:
Արտանետման համակարգում արտանետման չափի դիզայնը պետք է նպաստի արտանետմանը առանց հորդառատության, խելամիտ արտանետման համակարգը կարող է կանխել ձուլվածքների թերությունները, ինչպիսիք են անբավարար լցոնումը, չամրացված մակերեսը և ցածր ամրությունը: Հեղուկ ալյումինի վերջնական լցման տարածքը լցնելու գործընթացում, ինչպիսիք են կողային հենարանը և վերին կաղապարի բարձրացնողը, պետք է հագեցած լինի արտանետվող գազով: Հաշվի առնելով այն փաստը, որ հեղուկ ալյումինը հեշտությամբ հոսում է արտանետման խրոցակի բացը ցածր ճնշման ձուլման իրական գործընթացում, ինչը հանգեցնում է այն իրավիճակին, որ օդային խրոցը դուրս է քաշվում կաղապարը բացելիս, դրանից հետո ընդունվում են երեք մեթոդ. մի քանի փորձեր և բարելավումներ. Մեթոդ 1-ն օգտագործում է փոշու մետալուրգիայի սինթեր օդային խցան, ինչպես ցույց է տրված Նկար 8(ա)-ում, թերությունն այն է, որ արտադրության արժեքը բարձր; Մեթոդ 2-ում օգտագործվում է կարի տիպի արտանետվող խցան 0,1 մմ բացվածքով, ինչպես ցույց է տրված Նկար 8(բ)-ում, թերությունն այն է, որ արտանետվող կարը հեշտությամբ խցանվում է ներկը ցողելուց հետո. Մեթոդ 3-ն օգտագործում է մետաղալարով կտրված արտանետման խրոցակ, բացը 0,15~0,2 մմ է, ինչպես ցույց է տրված Նկար 8(գ)-ում: Թերությունները մշակման ցածր արդյունավետությունն են և արտադրության բարձր արժեքը: Անհրաժեշտ է ընտրել տարբեր արտանետվող խրոցակներ՝ ըստ ձուլման իրական տարածքի: Ընդհանրապես, ձուլման խոռոչի համար օգտագործվում են սինթրեված և մետաղալարով կտրված կափույր խցանները, իսկ կարի տեսակը օգտագործվում է ավազի միջուկի գլխի համար:

Նկար 8 (3 տեսակի արտանետման խրոցակներ, որոնք հարմար են ցածր ճնշման ձուլման համար)
1.6 Ջեռուցման համակարգ
Ձուլումը մեծ է չափերով և բարակ պատի հաստությամբ: Կաղապարի հոսքի վերլուծության ժամանակ հեղուկ ալյումինի հոսքի արագությունը լցոնման վերջում անբավարար է: Պատճառն այն է, որ հեղուկ ալյումինը չափազանց երկար է հոսելու համար, ջերմաստիճանը իջնում ​​է, և հեղուկ ալյումինը նախապես ամրանում է և կորցնում իր հոսքի ունակությունը, տեղի է ունենում սառը փակում կամ անբավարար թափում, վերին ձողի բարձրացումը չի կարող հասնել: կերակրման ազդեցությունը. Այս խնդիրների հիման վրա, առանց ձուլման պատի հաստությունը և ձևը փոխելու, բարձրացրեք հեղուկ ալյումինի ջերմաստիճանը և կաղապարի ջերմաստիճանը, բարելավեք հեղուկ ալյումինի հեղուկությունը և լուծեք սառը փակման կամ անբավարար լցնելու խնդիրը: Այնուամենայնիվ, հեղուկ ալյումինի չափից ավելի ջերմաստիճանը և կաղապարի ջերմաստիճանը կառաջացնեն նոր ջերմային հանգույցներ կամ կծկվող ծակոտկենություն, ինչը կհանգեցնի ձուլման մշակումից հետո հարթ փոսերի առաջացմանը: Ուստի անհրաժեշտ է ընտրել հեղուկ ալյումինի համապատասխան ջերմաստիճան և կաղապարի համապատասխան ջերմաստիճան: Փորձի համաձայն, հեղուկ ալյումինի ջերմաստիճանը վերահսկվում է մոտ 720 ℃, իսկ կաղապարի ջերմաստիճանը վերահսկվում է 320 ~ 350 ℃:
Հաշվի առնելով ձուլման մեծ ծավալը, բարակ պատի հաստությունը և ձուլման ցածր բարձրությունը՝ կաղապարի վերին մասում տեղադրվում է ջեռուցման համակարգ։ Ինչպես ցույց է տրված Նկար 9-ում, բոցի ուղղությունը ուղղված է կաղապարի հատակին և կողքին, որպեսզի տաքացնի ձուլման ստորին հարթությունը և կողմը: Ըստ տեղում հորդառատ իրավիճակի, կարգավորեք ջեռուցման ժամանակը և բոցը, վերահսկեք կաղապարի վերին մասի ջերմաստիճանը 320~350 ℃, ապահովեք հեղուկ ալյումինի հեղուկությունը ողջամիտ միջակայքում և ստիպեք հեղուկ ալյումինը լրացնել խոռոչը: և բարձրացնող: Իրական օգտագործման դեպքում ջեռուցման համակարգը կարող է արդյունավետորեն ապահովել հեղուկ ալյումինի հեղուկությունը:

Նկար 9 (Ջեռուցման համակարգ)
2. Կաղապարի կառուցվածքը և աշխատանքի սկզբունքը
Համաձայն ցածր ճնշման ձուլման գործընթացի, որը զուգորդվում է ձուլման բնութագրերի և սարքավորումների կառուցվածքի հետ, որպեսզի ապահովվի, որ ձևավորված ձուլվածքը մնա վերին կաղապարում, առջևի, հետևի, ձախ և աջ միջուկը ձգող կառույցները. նախատեսված է վերին կաղապարի վրա: Ձուլման ձևավորումից և ամրացումից հետո սկզբում բացվում են վերին և ստորին կաղապարները, այնուհետև միջուկը քաշում են 4 ուղղություններով, և վերջապես վերին կաղապարի վերին թիթեղը դուրս է մղում ձևավորված ձուլվածքը։ Կաղապարի կառուցվածքը ներկայացված է Նկար 10-ում:

Նկար 10 (Կաղապարի կառուցվածք)
Խմբագրվել է May Jiang-ի կողմից MAT Aluminium-ից